一種窄帶平頂型可調(diào)諧光學(xué)濾波器研究.pdf

1、基于可重構(gòu)光分插復(fù)用器（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer，ROADM）技術(shù)的全光通信網(wǎng)，可以在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中對(duì)密集波分復(fù)用（Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM）光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)粒度的交換和上/下載操作，而可調(diào)諧光學(xué)濾波器（Tunable Optical Filter，TOF）是ROADM節(jié)點(diǎn)下路模塊中的重要器件，成為光通信器件領(lǐng)域的研究熱

2、點(diǎn)之一。本文研究一種新型結(jié)構(gòu)的帶通型 TOF，論文的主要工作如下：
　　回顧了ROADM技術(shù)的發(fā)展歷程和TOF的應(yīng)用情況，對(duì)各種TOF技術(shù)進(jìn)行了深入的對(duì)比分析。在此基礎(chǔ)上，提出了一種窄帶平頂型TOF研究方案，通過(guò)光柵將輸入的寬帶光信號(hào)色散展開(kāi)，以一個(gè)轉(zhuǎn)鏡選擇性的將對(duì)應(yīng)濾波器通帶的光信號(hào)反射至輸出端；采用一片擴(kuò)束透鏡展寬入射在光柵上的光斑尺寸，以實(shí)現(xiàn)窄帶濾波特性；采用單模光纖作為濾波器的輸入端，多?；蛘呱倌９饫w作為輸出端，以實(shí)現(xiàn)平頂

3、的通帶特性。
　　單模光纖輸入端發(fā)射的高斯光場(chǎng)，經(jīng)過(guò)TOF中的各元器件之后，最終入射在輸出端的多?；蛘呱倌９饫w端面，仍為高斯光場(chǎng)；由于光柵的色散和轉(zhuǎn)鏡的控制，不同波長(zhǎng)的高斯光場(chǎng)，在輸出光纖端面的偏心距離不同。論文研究了多模和少模光纖中的導(dǎo)模特性，仿真分析了偏心距離與波長(zhǎng)相關(guān)的高斯光場(chǎng)與各階導(dǎo)模之間的耦合效率，得到TOF的濾波特性。輸出端采用多模/少模光纖，0.5dB、25dB帶寬分別為0.75nm/0.27nm、1.16nm/0.

4、66nm，分別滿足100GHz和50GHz信道間隔的DWDM系統(tǒng)要求。
　　搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)上述TOF設(shè)計(jì)進(jìn)行了原理性驗(yàn)證。測(cè)得TOF的調(diào)諧范圍可覆蓋1530-1570nm的整個(gè)光纖通信C波段，插入損耗為3.87dB。輸出端采用多模光纖的TOF，0.5dB、3dB、25dB帶寬分別為0.44nm、1.02nm、4.7nm，其中0.5dB和3dB帶寬與仿真結(jié)果吻合較好，25dB帶寬受多模光纖中的高階模式穩(wěn)定性和系統(tǒng)噪聲影響，與仿真結(jié)